[实用新型]一种电动自行车中轴力矩速度传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动自行车的零部件，具体涉及一种电动自行车中轴力矩速度传感装置。 

背景技术

电动自行车由于其轻快省力及无污染等特点，正日益在我国推广运用。传统的电动自行车都用手把来调速，即用手把来控制电机的输出功率，而目前越来越多的电动自行车则主要采用力矩传感器将人骑行时脚的蹬力转换成相应的电压信号输出，经电机控制电路板放大处理后控制电机的运转功率，这样可以大大节省能源。 

目前用于电动自行车中的传感器多为霍尔转速传感器，这种传感器使用磁钢粘贴在电动自行车的中轴或飞轮等旋转部件表面，而在车架主轴等非转动部件上安装霍尔元件，当人踏脚蹬时，中轴或飞轮旋转产生对应于扭力矩的变化电位，并输出相应的电压信号，经放大处理后即可控制电机的输出功率。然而这类电动自行车传感器存在下述问题： 

1、不能检测静态和动态扭矩，测量精度差，在骑行中不能零启动，在平路和下坡骑行中会出现电动助力过大而使电池产生不必要的放电。 

2、由于磁钢并未安装在中轴有效的受力部位，其因扭力而产生的位移变化并不明显，往往在低转速时明显，而高转速时则不明显，故使得感应电位信号的输出不准确，传感器的工作稳定性和可靠性均大大下降。 

实用新型内容

本实用新型目的是：针对上述问题，提供一种感应灵敏度和准确性高的电动自行车中轴力矩速度传感装置。 

本实用新型的技术方案是：所述的电动自行车中轴力矩速度传感装置，包括装配于五通管内的中轴、固定在中轴两端的左曲柄和右曲柄、以及套设于中 轴上的牙盘，所述中轴上套有一个当其受到周向扭转力时会产生周向形变的力矩套管，该力矩套管的一端与所述中轴固定，另一端与所述牙盘固定；所述力矩套管的外管壁上固定有一圈与该力矩套管紧贴布置的导磁合金薄片，所述导磁合金薄片上密布开设有若干孔洞，所述导磁合金薄片的外围布置有检测磁性变化的线圈，所述线圈经一信号处理器与电机控制器相连，所述五通管内还固定设置有与所述信号处理器相连的速度感应霍尔，所述中轴上固定有与所述速度感应霍尔对应的速度感应磁钢。 

作为优选，所述信号处理器为布置在五通管内的信号处理线路板。 

作为优选，所述速度感应霍尔集成在所述信号处理线路板上。 

作为优选，所述孔洞在导磁合金薄片上形成有至少两条左右对称分布的环形的孔洞分布带，每一条环形的孔洞分布带中的孔洞均沿着所述导磁合金薄片的圆周方向均匀间隔分布。 

作为优选，所述环形的孔洞分布带共有两条。 

作为优选，所述孔洞为长条孔。 

作为优选，所述孔洞倾斜于所述导磁合金薄片的长度方向布置。 

作为优选，所述孔洞与导磁合金薄片的长度方向之间的夹角为45°。 

作为优选，所述五通管内设置有罩在所述线圈外的导磁套和导磁垫片。 

作为优选，所述五通管内布置有定位衬套，五通管两端通过压入左护腕和右护碗而将所述定位衬套轴向锁紧，所述信号处理线路板与所述定位衬套之间灌胶密封固定，所述线圈缠绕在所述定位衬套上。 

本实用新型的优点是： 

1、本实用新型中只需中轴受力扭转即可通过线圈获得力矩信号，故能够检测静态和动态扭矩，相比现有的霍尔力矩传感装置，工作性能更加稳定可靠，而且还可以确保电动自行车在骑行中零启动并保持行驶性能的稳定。 

2、本实用新型能够同时检测中轴的力矩信号和速度信号，综合根据力矩信 号和速度信号的大小来控制电机的输出功率，使电机的工作模式更加贴近实际需求。 

3、本实用新型这种力矩速度传感装置上设置有能够处理力矩信号和速度信号的信号处理器，将该信号处理器与中轴设置在一起，从而使得本传感装置在出厂前就可以对每个产品产进行调试，因为每个产品的感应参数都是不一样的、个性化的，所以在出厂前需要对每个传感装置都进行调试，确保出厂后的产品的一致性和通用性。如果不将信号处理器与中轴设置在一起，扭力装置和信号处理器就需要到整车厂进行分开安装，就会造成车辆之间的差别，通用性和一致性就比较差了。将信号处理器装在中轴上，使得本速度力矩传感装置可作为一整套产品出售，一致性和通用性比较好。 

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述： 

图1为本实用新型实施例这种电动自行车中轴力矩速度传感装置的整体结构示意图。 

图2为本实用新型实施例这种电动自行车中轴力矩速度传感装置的局部结构示意图之一。